JP2007218688A - 電池電圧監視装置 - Google Patents
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Abstract
電池電圧監視装置における電源に接続される端子と他の端子との間に、定格以上の電圧が加わり、電圧センサモジュールが破壊されてしまう場合があった。
【解決手段】
電池電圧監視装置は、複数の電池セルを有する組電池の電圧を監視する電池電圧監視装置であって、電圧センサモジュールの電源と接続される第1の端子と、前記第1の端子とは異なる第2の端子と、前記第1の端子と前記第2の端子との間に該第1および第2の端子間の電圧をクランプする電圧クランプ回路とを有する。
【選択図】図1
Description
端子間の電圧をクランプすることにより、端子間電圧が一定値以上になってしまうのを防ぐことが可能となる。
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。図1は、本発明の実施の形態1の電圧監視装置10を説明する概略図である。本実施形態の電圧監視装置10は、電圧センサモジュールを複数有している。ここで、電圧センサモジュールとは、1つあるいは複数の電圧センサを1つのモジュールとした素子であり、本実施形態では1つのモジュールは1つの半導体装置(IC)で構成されている。図1は、電圧監視装置10が2つの電圧センサモジュール(以下、ICとも称す)IC1、IC2を有する場合を示している。以下、1つのICが4個の電池セルの電圧を検出する場合を例に実施の形態1を説明する。
なお、請求項における第1、第2のモジュール端子は、本実施形態では端子VSS1、V4、あるいはV5、V6に相当し、第3のモジュール端子は、V5、VSS1に相当する。したがって、請求項における第1の端子は、VSS1とV5に接続されるノードN4の端子に相当し、第2の端子は、図1におけるノードN5あるいはN6の端子に相当する。このように、本実施形態では第1の端子(N4)と第2の端子(N5あるいはN6)の間の電圧をクランプしている。
図8は、本発明の実施の形態2に関する電圧監視装置20の構成を示す概略図である。また、図9は、実施の形態2の電圧センサモジュールの構成を示す図である。本発明の実施の形態2では、電圧センサモジュールであるIC1およびIC2が、電池セルと入力端子を接続する配線が断線したことを検出する機能を有する場合に本発明を適用したものである。本実施の形態では実施の形態1におけるツェナーダイオードZD1が設けられず、入力端子V5−V6間にのみツェナーダイオードZD2が設けられている。
図10は、本発明の実施の形態3の電圧監視装置を示す概略図である。本実施の形態は実施の形態2におけるSW1、SW2の導通・非導通を逆転させたものである。配線L5が断線していない場合、IC2の電流源Iref8は、電池セル5の正極からVSS2へと流れる電流を生成する。配線L5が断線した場合、定電流源8は定電流を流し続けるためノードN4の電位が低下する。したがって、実施の形態2におけるSW1、SW2の導通状態を逆転させると、配線L5が断線した場合に常にノードN4の電位が降下する構成となる。そのため、実施の形態3では、IC1の入力端子V4と電源端子VSS1との間にのみツェナーダイオードZD1が接続されている。ツェナーダイオードZD1によって端子V4−VSS1間の電圧がクランプされる動作は、実施の形態1と同様であるため説明を省略する。
図11は、本発明の実施の形態4に関する電圧監視装置を示す概略図である。実施の形態2において、電圧センサモジュール内の定電流源はIC1とIC2で異なる接続構成となっていたが、本実施の形態では電圧センサモジュールとしては同じタイプのものを用意し、定電流源の流す電流値に差を持たせて実施の形態2と同様な動作を行う。
IREF4=IREF5+IREF6+IREF7+α
図12は本発明の実施の形態5に関する電圧監視装置30を示す概略図である。本実施の形態では、電圧クランプ素子であるツェナーダイオードが電圧センサモジュールの第1の電源端子と第2の電源端子の間に接続されている。つまり、ツェナーダイオードZD111がIC1の端子VCC1−VSS1間に、ツェナーダイオードZD112がIC2の端子VCC2−VSS2間に接続されている。このように接続することで配線L5が断線してしまった場合にノードN4の電位が上昇、または下降しIC1またはIC2の電源として与えられる電圧が定格値以上となってしまうことを防止することが可能である。この場合ツェナーダイオードの降伏電圧は例えばICが動作する電源電圧に基づいて決定される。なお、本実施の形態であれば、請求項における第1、第2の端子をノードN1(端子VCC1)とノードN4(端子VSS1、V5)あるいはノードN4とノードN3(端子VSS2)に相当すると見ることが可能である。
L1〜L9 配線
V1〜V8 入力端子
VCC1、VSS1、VCC2、VSS2 電源端子
Iref1〜8 定電流源
ZD1、ZD2、ZD111,ZD112 ダイオード
Claims (9)
- 複数の電池セルを有する組電池の電圧を監視する電池電圧監視装置であって、
電圧センサおよび該電圧センサに接続する第1および第2のモジュール端子を有する第1の電圧センサモジュールと、
前記第1の電圧センサモジュールが有する電圧センサとは異なる電圧センサおよび該電圧センサに接続する第3のモジュール端子を有する第2の電圧センサモジュールと、
前記第1および前記第3のモジュール端子と接続された第1の端子と、
前記第2のモジュール端子と接続された第2の端子と、
前記第1の端子と前記第2の端子との間に該第1および第2の端子間の電圧をクランプする電圧クランプ回路とを有する電池電圧監視装置。 - 前記電圧クランプ回路はツェナーダイオードであることを特徴とする請求項1に記載の電池電圧監視装置。
- 前記第1のモジュール端子は、前記第1の電圧センサモジュールの高位側電源に接続され、前記第3のモジュール端子は前記第2の電圧センサモジュールの低位側電源端子であることを特徴とする請求項1あるいは2に記載の電池電圧監視装置。
- 前記第1のモジュール端子は、前記第1の電圧センサモジュールの低位側電源端子であり、前記第3のモジュール端子は前記第2の電圧センサモジュールの高位側電源に接続されることを特徴とする請求項1あるいは2に記載の電池電圧監視装置。
- 前記第2の端子は、前記第1の端子に対して、前記電池セル1段分異なる電位が与えられる端子であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電池電圧監視装置。
- 前記第1の端子は、前記第1の電圧センサモジュールの低位側電源に接続され、前記第2の端子は前記第1の電圧センサモジュールの高位側電源端子に接続されていることを特徴とする請求項1あるいは2に記載の電池電圧監視装置。
- 前記第1の端子は、前記第1の電圧センサモジュールの高位側電源に接続され、前記第2の端子は前記第1の電圧センサモジュールの低位側電源端子に接続されていることを特徴とする請求項1あるいは2に記載の電池電圧監視装置。
- 前記電圧センサモジュールは、
複数の入力端子と、
前記複数の入力端子に接続される電流源とを有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の電池電圧監視装置。 - 前記電圧センサモジュールは、
当該電圧センサモジュールの第1の電源から第2の電源へと電流を流す電流源と、
当該電流源による電流の導通状態を制御するスイッチとを有することを特徴とする請求項6に記載の電池電圧監視装置。
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